Compuestos de magnesio
Los compuestos de magnesio son compuestos formados por el elemento magnesio (Mg). Estos compuestos son importantes para la industria y la biología, entre ellos el carbonato de magnesio, el cloruro de magnesio, el citrato de magnesio, el hidróxido de magnesio (leche de magnesia), el óxido de magnesio, el sulfato de magnesio y el sulfato de magnesio heptahidratado (sales de Epsom).
Compuestos inorgánicos
Hidratas, halidas y oxo-halides
El hidruro de magnesio se preparó por primera vez en 1951 mediante la reacción entre hidrógeno y magnesio a alta temperatura y presión, y utilizando yoduro de magnesio como catalizador. Reacciona con agua para liberar gas hidrógeno; se descompone a 287 °C, 1 bar:
- MgH2 → Mg + H2
El magnesio puede formar compuestos con la fórmula química MgX2 (X=F, Cl, Br, I) con halógenos. A excepción del fluoruro de magnesio, los haluros son fácilmente solubles en agua, pero la solubilidad del fluoruro de magnesio es mayor que la de otros fluoruros de metales alcalinotérreos. El fluoruro de magnesio de alta pureza se produce industrialmente mediante la reacción de sulfato de magnesio y fluoruro de sodio, que sublima a 1320 °C. El cloruro de magnesio se obtiene generalmente mediante cloración de óxido de magnesio, o haciendo reaccionar cloruro de magnesio hexahidratado con cloruro de amonio bajo cloruro de hidrógeno seco, y luego descomponiendo térmicamente la sal doble de magnesio y amonio resultante. Su hidrato se hidrolizará, haciendo que la solución se vuelva ácida; el calentamiento directo del hidrato dará el producto hidrolizado:
- [Mg(H)2O)6]2+ [Mg(H)2O)5(OH)]+ + H3O+ (decompuestos en el agua)
- MgCl2·nH2O → Mg(OH)Cl + HCl + (n-1)H2O (descompone cuando se calienta)
El cloruro de magnesio es un compuesto iónico que se puede electrolizar en estado fundido para formar magnesio y gas cloro. Las propiedades del bromuro de magnesio y del yoduro de magnesio son similares. El HMgX (X=Cl,Br,I) se puede obtener haciendo reaccionar el haluro de magnesio correspondiente con hidruro de magnesio.
El hipoclorito de magnesio y el clorito de magnesio son compuestos inestables, son fáciles de hidrolizar, el primero genera la sal básica Mg(OCl)2·2Mg(OH)2 y el segundo genera el hidróxido Mg(OH)2; el clorato de magnesio se puede obtener haciendo reaccionar el carbonato de magnesio con ácido clórico y cristalizando el hexahidrato a partir de la solución, el cual también se puede obtener haciendo reaccionar el hidróxido de magnesio con gas cloro y extraer con acetona:
- 6 Mg(OH)2 + 6 Cl2 → 5 MgCl2 + Mg(ClO)3)2 + 6 H2O
El perclorato de magnesio es un polvo blanco que se disuelve fácilmente en agua y que se puede obtener mediante la reacción del óxido de magnesio y el ácido perclórico. El hexahidrato cristaliza a partir de la solución y luego se seca con pentóxido de fósforo al vacío a 200~250 °C para obtener la forma anhidra. Es un desecante de uso común y también se puede utilizar como ácido de Lewis o activador electrófilo. El perbromato de magnesio también puede cristalizar a partir de la solución para formar el hexahidrato, que se puede calentar para obtener anhidro, y el anhidro se calienta aún más y se descompone en óxido de magnesio, bromo y oxígeno.
Oxides y chalcogenides
El óxido de magnesio es el producto final de la descomposición térmica de algunos compuestos de magnesio y se prepara generalmente mediante la ignición de carbonatos o hidróxidos. El hidróxido de magnesio es un electrolito fuerte, que se puede obtener mediante la reacción de una sal soluble de magnesio e hidróxido de sodio. Al igual que el óxido de magnesio, generará un carbonato básico cuando se coloca en el aire. El sulfuro de magnesio se puede producir mediante la reacción de magnesio y sulfuro de hidrógeno, o mediante la reacción de sulfato de magnesio y disulfuro de carbono a alta temperatura:
- Mg + H2S → MgS + H2
- 3 MgSO4 + 4 CS2 → 3 Mgs + 4 COS + 4 SO2
Puede hidrolizarse a Mg(HS)2 y luego hidrolizarse a Mg(OH)2 a temperaturas más altas. También se puede preparar una solución de hidrosulfuro de magnesio haciendo reaccionar sulfuro de hidrógeno con óxido de magnesio en suspensión. Los polisulfuros de magnesio se han estudiado en baterías de magnesio-azufre. El seleniuro de magnesio es más reactivo que el seleniuro de cinc y se descompone en aire húmedo; las propiedades del telururo de magnesio y del seleniuro de magnesio son similares.
Compuestos orgánicos
Reactivo de Grignard
El nombre de reactivo de Grignard proviene del químico francés Victor Grignard, quien lo descubrió. Este tipo de compuesto organomagnésico tiene la fórmula general R–Mg–X, donde R es un grupo hidrocarbonado y X es un halógeno. Suelen estar coordinados con moléculas de disolvente. bit. Los reactivos de Grignard se pueden obtener haciendo reaccionar magnesio con hidrocarburos halogenados en un disolvente. Como hay una película de óxido en la superficie del magnesio, generalmente se añade yodo para acelerar la reacción. Los reactivos de Grignard se utilizan habitualmente en síntesis orgánica para alargar las cadenas de carbono:
Dihydrocarbylmagnesium
El dihidrocarbilmagnesio es un compuesto orgánico con R–Mg–R’, que se puede preparar mediante la reacción de dihidrocarbilmercurio y magnesio. Su reactividad es similar a la de los reactivos de Grignard y pueden reaccionar con oxígeno, agua y amoníaco.
El antraceno magnésico es el producto obtenido de la reacción del magnesio y el antraceno en tetrahidrofurano, que puede utilizarse para proporcionar carbaniones C14H102−, que reaccionan con electrófilos para obtener di-derivados del antraceno hidrógeno.
Aplicaciones
Los compuestos de magnesio, principalmente el óxido de magnesio (MgO), se utilizan como material refractario en los revestimientos de los hornos para producir hierro, acero, metales no ferrosos, vidrio y cemento. El óxido de magnesio y otros compuestos de magnesio también se utilizan en las industrias agrícola, química y de la construcción. El óxido de magnesio de la calcinación se utiliza como aislante eléctrico en cables resistentes al fuego. Otras aplicaciones incluyen:
- El hidrato de magnesio está siendo investigado como una forma de almacenar hidrógeno.
- Magnesio reaccionado con un halido alquilo da un reactivo Grignard, que es una herramienta muy útil para la preparación de alcoholes.
- Las sales de magnesio se incluyen en varios alimentos, fertilizantes (el magnnesio es un componente de clorofila) y medios de cultivo de microbios.
- Sulfito de magnesio se utiliza en la fabricación de papel (proceso sulfito).
- El fosfato de magnesio se utiliza para la madera resistente al fuego utilizada en la construcción.
- Hexafluorosilato de magnesio se utiliza para textiles resistentes a la polilla.
Véase también
- Compuestos de sodio
- Compuestos de aluminio
- Compuestos de calcio
Referencias
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Lectura externa
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